Tha Sapphire na stuth cruaidh, caitheamh-dhìonach agus làidir le teòthachd àrd leaghaidh, tha e gu math inert gu ceimigeach, agus tha e a’ nochdadh feartan optigeach inntinneach. Mar sin, thathas a ’cleachdadh sapphire airson mòran thagraidhean teicneòlais far a bheil na prìomh raointean gnìomhachais optics agus electronics. An-diugh tha am bloigh as motha de sapphire gnìomhachais air a chleachdadh mar fho-strat airson cinneasachadh LED agus semiconductor, air a leantainn le cleachdadh mar uinneagan airson uaireadairean, pàirtean fòn-làimhe no sganaran còd-barra, gus beagan eisimpleirean ainmeachadh [1]. An-diugh, tha grunn dhòighean ann airson criostalan singilte sapphire fhàs, gheibhear sealladh farsaing me ann an [1, 2]. Ach, tha na trì dòighean fàs pròiseas Kyropoulos (KY), modh iomlaid teas (HEM) agus fàs le film air a mhìneachadh le iomall (EFG) a’ dèanamh suas còrr air 90% de na comasan cinneasachaidh sapphire air feadh an t-saoghail.

Chaidh a’ chiad oidhirp airson criostal a chaidh a dhèanamh gu synthetigeach a dhèanamh ann an 1877 airson criostalan singilte beaga ruby ​​[2]. Gu furasta ann an 1926 chaidh pròiseas Kyropoulos a chruthachadh. Bidh e ag obair ann am falamh agus a’ ceadachadh boules mòra ann an cumadh siolandair de chàileachd fìor àrd. Is e dòigh inntinneach eile a tha a’ fàs sapphire am fàs a tha air a mhìneachadh leis an oir le film. Tha an dòigh EFG stèidhichte air sianal capillary a tha làn de leaghadh leaghan agus a leigeas le criostalan sapphire cumadh leithid slatan, tiùban no siotaichean (ris an canar cuideachd riobanan) fhàs. Eu-coltach ris na dòighean sin tha an dòigh iomlaid teas, a rugadh aig deireadh na 1960n, a’ ceadachadh boules mòra sapphire fhàs taobh a-staigh ceusadh snìomh ann an cruth a’ bhreabadair le bhith a’ toirt a-mach teas sònraichte bhon bhonn. Leis gu bheil am boule sapphire a’ cumail ris a’ bhreabadair aig deireadh a’ phròiseas a tha a’ fàs, faodaidh boules sgàineadh aig a’ phròiseas fuarachaidh agus chan urrainnear am breus a chleachdadh ach aon turas.
Tha e mar as trice aig gin de na teicneòlasan fàs criostail sapphire sin gu bheil prìomh phàirtean - gu sònraichte crucibles - a’ feumachdainn meatailtean teas-teasachaidh àrd-teòthachd. A rèir an dòigh a tha a’ fàs tha stuthan crucibles air an dèanamh de molybdenum no tungsten, ach tha na meatailtean cuideachd air an cleachdadh gu farsaing airson teasadairean dìon, pacaidean die agus dìonan sòn teth [1]. Ach, anns a’ phàipear seo tha sinn a’ cur fòcas air ar deasbaireachd air cuspairean co-cheangailte ri KY agus EFG leis gu bheilear a’ cleachdadh breusgain-brùite anns na pròiseasan sin.
Anns an aithisg seo bidh sinn a’ taisbeanadh sgrùdaidhean caractar stuthan agus sgrùdaidhean air suidheachadh uachdar stuthan le brùchdadh leithid molybdenum (Mo), tungsten (W) agus na h-aloidhean aige (MoW). Anns a’ chiad phàirt tha ar fòcas air dàta meacanaigeach àrd-teòthachd agus teodhachd gluasaid gu brisg. A bharrachd air feartan meacanaigeach tha sinn air feartan teirm-fiosaigeach a sgrùdadh, ie co-èifeachd leudachadh teirmeach agus giùlan teirmeach. Anns an dàrna pàirt tha sinn a’ taisbeanadh sgrùdaidhean air innleachd suidheachadh uachdar gu sònraichte gus piseach a thoirt air an aghaidh stuthan crucible làn de leaghadh alùmanum. Anns an treas pàirt tha sinn ag aithris air tomhas ceàrnan fliuchadh alùmanum leaghaidh air meatailtean teasairginn aig 2100 ° C. Rinn sinn deuchainnean leaghaidh air Mo, W agus MoW25 alloy (75 wt.% molybdenum, 25 wt.% tungsten) agus rinn sinn sgrùdadh air eisimeileachd air diofar shuidheachaidhean àile. Mar thoradh air na sgrùdaidhean againn tha sinn a’ moladh MoW mar stuth inntinneach ann an teicneòlasan fàis sapphire agus mar roghainn eile a dh’ fhaodadh a bhith ann an àite molybdenum fìor-ghlan agus tungsten.
Feartan meacanaigeach agus thermo-corporra aig teòthachd àrd
Tha na dòighean fàis criostal sapphire KY agus EFG gu furasta a’ frithealadh airson còrr air 85% de roinn meud sapphire an t-saoghail. Anns an dà dhòigh, tha an alùmanum leaghan air a chuir ann am breagagan brùthaichte, mar as trice air a dhèanamh de tungsten airson pròiseas KY agus air a dhèanamh le molybdenum airson pròiseas EFG. Tha crucibles nam pàirtean siostam riatanach airson na pròiseasan fàs sin. Le bhith ag amas air a’ bheachd a bhith a’ lughdachadh cosgaisean breagagan tungstain ann am pròiseas KY a bharrachd air a bhith ag àrdachadh beatha stuthan molybdenum anns a’ phròiseas EFG, rinn sinn agus rinn sinn deuchainn a bharrachd air dà aloidhean MoW, ie MoW30 anns an robh 70 wt.% Mo agus 30 wt. % W agus MoW50 anns a bheil 50 wt.% Mo agus W each.
Airson a h-uile sgrùdadh air caractar stuthan thug sinn a-mach ingotan brùthaichte de Mo, MoW30, MoW50 agus W. Tha Clàr I a’ sealltainn dùmhlachd agus meudan gràin cuibheasach a rèir nan stàitean stuthan tùsail.

Clàr I: Geàrr-chunntas air stuthan le brùchdadh a chaidh a chleachdadh airson tomhais air feartan meacanaigeach agus thermo-corporra. Tha an clàr a’ sealltainn dùmhlachd agus meud cuibheasach gràin suidheachadh tùsail nan stuthan

Leis gu bheil crucibles fosgailte airson ùine fhada ri teòthachd àrd, rinn sinn deuchainnean tensile toinnte gu sònraichte anns an raon teodhachd àrd eadar 1000 ° C agus 2100 ° C. Tha Figear 1 a’ toirt geàrr-chunntas air na toraidhean sin airson Mo, MoW30, agus MoW50 far a bheil an neart toraidh 0.2% (Rp0.2) agus an leudachadh gu bristeadh (A) air a shealltainn. Airson coimeas a dhèanamh, tha puing dàta de W le bruthadh air a chomharrachadh aig 2100 ° C.
Airson tungsten le fuasgladh cruaidh ann am molybdenum thathar an dùil gun àrdaich an Rp0.2 an taca ri stuth fìor-ghlan Mo. Airson teodhachd suas gu 1800 ° C tha an dà aloidhean MoW a’ nochdadh co-dhiù 2 uair nas àirde Rp0.2 na airson Mo, faic Figear 1(a). Airson teodhachd nas àirde chan eil ach MoW50 a’ sealltainn Rp0.2 gu math nas fheàrr. Tha W pressed-sintered a’ sealltainn an Rp0.2 as àirde aig 2100 ° C. Tha na deuchainnean tensile cuideachd a’ nochdadh A mar a chithear ann am Figear 1(b). Tha an dà aloidhean MoW a’ nochdadh leudachadh glè choltach ri luachan briste a tha mar as trice leth de luachan Mo.
Gus faighinn a-mach dè an teòthachd gluasaid ductile gu brisg (DBTT) de na aloidhean tungstain molybdenum brùthaichte-sintered, chaidh cuideachd tomhasan air a’ cheàrn cromadh a dhèanamh aig diofar teodhachd deuchainn. Tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 2. Tha an DBTT ag àrdachadh le meudachadh susbaint tungsten. Fhad ‘s a tha an DBTT de Mo an ìre mhath ìosal aig timcheall air 250 ° C, tha na aloidhean MoW30 agus MoW50 a’ nochdadh DBTT timcheall air 450 ° C agus 550 ° C, fa leth.

A bharrachd air a’ charactar meacanaigeach rinn sinn sgrùdadh cuideachd air feartan thermo-corporra. Chaidh an co-èifeachd leudachadh teirmeach (CTE) a thomhas ann an dilatometer slat-putadh [3] ann an raon teòthachd suas gu 1600 ° C a’ cleachdadh sampall le fad Ø5 mm agus 25 mm. Tha na tomhasan CTE air an sealltainn ann am Figear 3. Tha a h-uile stuth a 'nochdadh eisimeileachd gu math coltach ris an CTE le àrdachadh teòthachd. Tha na luachan CTE airson na h-aloidhean MoW30 agus MoW50 eadar luachan Mo agus W. Leis gu bheil porosity iarmharach nan stuthan sintered brùthaichte eadar-dhealaichte agus le pores beaga fa leth, tha an CTE a gheibhear coltach ri stuthan àrd-dùmhlachd leithid siotaichean agus slatan [4] .
Chaidh seoltachd teirmeach nan stuthan a chaidh a bhrùthadh le bhith a’ tomhas an dà chuid an eadar-dhealachadh teirmeach agus an teas sònraichte de shampall le tighead Ø12.7 mm agus 3.5 mm a’ cleachdadh an dòigh flash laser [5, 6]. Airson stuthan isotropic, leithid stuthan brùthadh-sintered, faodar an teas sònraichte a thomhas leis an aon dhòigh. Chaidh na tomhais a dhèanamh anns an raon teòthachd eadar 25 ° C agus 1000 ° C. Gus an giùlan teirmeach obrachadh a-mach chleachd sinn a bharrachd air an dùmhlachd stuthan mar a chithear ann an Clàr I agus gabhail ris dùmhlachd neo-eisimeileach teòthachd. Tha Figear 4 a' sealltainn an giùlan teirmeach a tha mar thoradh air sin airson Mo, MoW30, MoW50 agus W.

de aloidhean MoW nas ìsle na 100 W / mK airson a h-uile teòthachd a chaidh a sgrùdadh agus mòran nas lugha an taca ri molybdenum fìor-ghlan agus tungsten. A bharrachd air an sin, bidh giùlan Mo agus W a ’dol sìos le teòthachd a’ sìor fhàs fhad ‘s a tha giùlan an alloy MoW a’ nochdadh luachan àrdachadh le teòthachd a tha a ’sìor fhàs.
Cha deach adhbhar an eadar-dhealachaidh seo a sgrùdadh san obair seo agus bidh e na phàirt de sgrùdaidhean san àm ri teachd. Tha fios ann airson meatailtean gur e am prìomh phàirt den ghiùlan teirmeach aig teòthachd ìosal an tabhartas phonon agus aig teòthachd àrd tha an gas dealanach a’ faighinn smachd air giùlan teirmeach [7]. Tha buaidh aig neo-fhoirfeachd stuthan agus lochdan air fònaichean. Ach, thathas a’ faicinn àrdachadh ann an giùlan teirmeach anns an raon teòthachd ìosal chan ann a-mhàin airson aloidhean MoW ach cuideachd airson stuthan fuasglaidh cruaidh eile leithid me tungsten-rhenium [8], far a bheil àite cudromach aig tabhartas dealanach.
Tha coimeas eadar feartan meacanaigeach agus thermo-corporra a’ sealltainn gu bheil MoW na stuth inntinneach airson tagraidhean sapphire. Airson teòthachd àrd> 2000 ° C tha an neart toraidh nas àirde na airson molybdenum agus bu chòir gum biodh beatha nas fhaide de bhreugan comasach. Ach, bidh an stuth a’ fàs nas binne agus bu chòir innealachadh agus làimhseachadh atharrachadh. Tha an giùlan teirmeach lùghdaichte gu mòr de MoW le brùchdadh mar a chithear ann am Figear 4 a’ nochdadh gum faodadh gum biodh feum air paramadairean teasachaidh is fuarachadh atharraichte den fhùirneis a tha a’ fàs. Gu sònraichte anns an ìre teasachaidh, far am feumar alùmanum a leaghadh anns a’ bhreabadair, chan eil teas air a ghiùlan ach leis a’ bhreabadair chun stuth lìonaidh amh aige. Bu chòir beachdachadh air giùlan teirmeach nas lugha de MoW gus cuideam teirmeach àrd a sheachnadh anns a’ cheusadh. Tha an raon de luachan CTE de aloidhean MoW inntinneach ann an co-theacsa dòigh fàs criostail HEM. Mar a chaidh a dheasbad ann an iomradh [9] tha an CTE of Mo ag adhbhrachadh clampadh an sapphire anns an ìre fionnar. Mar sin, is dòcha gur e an CTE lùghdaichte de alloy MoW an dòigh as fheàrr air stuthan snìomh ath-chleachdadh a thoirt gu buil airson pròiseas HEM.
Suidheachadh uachdar de mheatailtean teas-teasachaidh brùthaichte
Mar a chaidh a dheasbad san ro-ràdh, thathas gu tric a’ cleachdadh crùisgean le brùchdadh ann am pròiseasan fàis criostal sapphire gus an alùmanum a leaghadh agus a chumail beagan os cionn 2050 ° C. Is e aon riatanas cudromach airson càileachd criostal sapphire deireannach neo-chunbhalachd agus builgeanan gas a chumail anns an leaghadh cho ìosal sa ghabhas. Tha porosity fuigheall aig pàirtean le sineadh preasach agus tha iad a’ nochdadh structar grinn. Tha an structar grinn seo le porosity dùinte cugallach ri corrachadh nas fheàrr den mheatailt gu sònraichte le bhith a’ leaghadh ocsaidean. Is e duilgheadas eile airson criostalan sapphire builgeanan gas beaga taobh a-staigh an leaghaidh. Tha cruthachadh builgeanan gas air a neartachadh le barrachd garbh uachdar na pàirt teasairginn a tha ann an conaltradh ris an leaghadh.

Gus faighinn thairis air na cùisean sin de stuthan le cuideam-brùthaidh bidh sinn a’ cleachdadh làimhseachadh uachdar meacanaigeach. Rinn sinn deuchainn air an dòigh le inneal brùthaidh far a bheil inneal ceirmeag ag obair air an uachdar fo chuideam comharraichte de phàirt brùthaichte [10]. Tha an cuideam teannachaidh èifeachdach air an uachdar gu neo-dhìreach an urra ri uachdar conaltraidh an inneal ceirmeag rè an t-suidheachadh uachdar seo. Leis an làimhseachadh seo faodar cuideam àrdachaidh a chuir an sàs gu h-ionadail air uachdar stuthan a tha air a bhrùthadh agus tha uachdar an stuth air a deformachadh gu plastaic. Tha Figear 5 a’ sealltainn eisimpleir de shampall molybdenum sintered brùthaichte a chaidh obrachadh leis an dòigh seo.
Tha Figear 6 a 'sealltainn gu càileachdail an eisimeileachd a th' aig cuideam teannachaidh èifeachdach air cuideam an inneil. Chaidh an dàta a thoirt a-mach à tomhas de chlò-bhualaidhean statach an inneil ann am molybdenum le cuideam sintered. Tha an loidhne a’ riochdachadh iomchaidheachd an dàta a rèir ar modail.

Tha Figear 7 a’ sealltainn toraidhean an sgrùdaidh air an deach geàrr-chunntas a dhèanamh airson garbh uachdar agus tomhas cruas uachdar mar ghnìomh cuideam an inneil airson diofar stuthan le brùchdadh air an ullachadh mar dhioscaichean. Mar a chithear ann am Figear 7(a) tha an làimhseachadh a’ leantainn gu cruadhachadh an uachdair. Tha cruas an dà chuid stuthan deuchainn Mo agus MoW30 air a mheudachadh le timcheall air 150%. Airson cuideam innealan àrd chan eil an cruas a 'dol am meud tuilleadh. Tha Figear 7(b) a’ sealltainn gu bheil e comasach uachdar fìor rèidh le Ra cho ìosal ri 0.1 μm airson Mo. Airson barrachd cuideam innealan tha garbhachd Mo ag àrdachadh a-rithist. Leis gu bheil na MoW30 (agus W) nan stuthan nas cruaidhe na Mo, tha na luachan Ra a chaidh fhaighinn aig MoW30 agus W sa chumantas 2-3 tursan nas àirde na Mo. raon paramadair deuchainneach.
Tha na sgrùdaidhean sganaidh microscopy dealanach (SEM) againn air na h-uachdaran cumhaichte a’ dearbhadh dàta garbhachd an uachdair, faic Figear 7(b). Mar a chithear ann am Figear 8(a), faodaidh cuideaman sònraichte àrd innealan leantainn gu milleadh air uachdar gràin agus microcracks. Faodaidh suidheachadh le cuideam uachdar àrd eadhon toirt air falbh gràin bhon uachdar, faic Figear 8(b). Faodar buaidhean coltach ris fhaicinn cuideachd airson MoW agus W aig cuid de pharaimearan innealachaidh.
Gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh an dòigh suidheachadh uachdar a thaobh structar gràin uachdar agus a ghiùlan teothachd, dh’ ullaich sinn sampallan analing bho na trì diosc deuchainn Mo, MoW30 agus W.

Chaidh na sampallan a làimhseachadh airson 2 uair aig teodhachd deuchainn eadar-dhealaichte anns an raon 800 ° C gu 2000 ° C agus chaidh microsections ullachadh airson mion-sgrùdadh microscopaidh aotrom.
Tha Figear 9 a’ sealltainn eisimpleirean microsection de molybdenum brùthadh-sintered. Tha suidheachadh tùsail an uachdar làimhseachaidh air a thaisbeanadh ann am Figear 9(a). Tha an uachdar a 'sealltainn còmhdach cha mhòr dùmhail taobh a-staigh raon de mu 200 μm. Fon ìre seo tha structar stuthan àbhaisteach le pores sintering ri fhaicinn, tha am porosity fuigheall timcheall air 5%. Tha an porosity fuigheall tomhaiste taobh a-staigh an t-sreath uachdar gu math nas ìsle na 1%. Tha Figear 9(b) a’ sealltainn structar a’ ghràin às deidh a bhith a’ annealadh airson 2 h aig 1700 °C. Tha tiugh an còmhdach uachdar tiugh air a dhol suas agus tha na gràinean gu math nas motha na na gràinean anns an tomhas nach deach atharrachadh le suidheachadh uachdar. Bidh an còmhdach tiugh tiugh seo le gràin garbh èifeachdach gus strì an aghaidh an stuth a leasachadh.
Tha sinn air sgrùdadh a dhèanamh air eisimeileachd teòthachd an t-sreath uachdar a thaobh tiugh agus meud gràin airson diofar chuideam innealan. Tha Figear 10 a’ sealltainn eisimpleirean riochdachail airson tiugh còmhdach uachdar airson Mo agus MoW30. Mar a chithear ann am Figear 10(a) tha tiugh còmhdach an uachdair an urra ri suidheachadh an inneal innealachaidh. Aig teòthachd analachaidh os cionn 800 ° C bidh tiugh còmhdach uachdar Mo a’ tòiseachadh ag àrdachadh. Aig 2000 ° C tha an tighead còmhdach a 'ruigsinn luachan 0.3 gu 0.7 mm. Airson MoW30 chan fhaicear àrdachadh ann an tiugh còmhdach uachdar ach airson teòthachd os cionn 1500 ° C mar a chithear Figear 10(b). Ach a dh’ aindeoin sin aig 2000 ° C tha tiugh còmhdach MoW30 glè choltach ri Mo.

Coltach ri mion-sgrùdadh tighead an t-sreath uachdar, tha Figear 11 a’ sealltainn dàta meud gràin cuibheasach airson Mo agus MoW30 air a thomhas anns an t-sreath uachdar mar ghnìomh teothachd annealing. Mar a chithear bho na figearan, tha meud a’ ghràin - taobh a-staigh na mì-chinnt tomhais - neo-eisimeileach bhon t-suidheachadh paramadair gnìomhaichte. Tha fàs meud gràin a’ nochdadh fàs gràin neo-àbhaisteach anns an t-sreath uachdar air adhbhrachadh le deformachadh an uachdar. Bidh gràinean molybdenum a’ fàs aig teòthachd deuchainn os cionn 1100 ° C agus tha meud a’ ghràin faisg air 3 tursan nas motha aig 2000 ° C an taca ris a’ mheud gràin tùsail. Bidh gràinnean MoW30 den t-sreath le suidheachadh uachdar a’ tòiseachadh a ’fàs os cionn teòthachd 1500 ° C. Aig teòthachd deuchainn 2000 ° C tha meud cuibheasach gràin timcheall air 2 uair na meud tùsail gràin.
Ann an geàrr-chunntas, tha na sgrùdaidhean againn air an dòigh suidheachadh uachdar a’ sealltainn gu bheil e gu math iomchaidh airson aloidhean tungstain molybdenum le cuideam. A’ cleachdadh an dòigh seo, gheibhear uachdar le barrachd cruas a bharrachd air uachdar rèidh le Ra gu math nas ìsle na 0.5 μm. Tha an togalach mu dheireadh gu sònraichte buannachdail airson lughdachadh builgean gas. Tha an porosity a tha air fhàgail anns an t-sreath uachdar faisg air neoni. Tha sgrùdaidhean annealing agus microsection a’ sealltainn gum faighear còmhdach uachdar tiugh le tiugh àbhaisteach de 500 μm. Le seo faodaidh am paramadair innealachaidh smachd a chumail air tiugh an t-sreath. Nuair a nochdas an stuth le cumhachan gu teòthachd àrd mar a thathas a’ cleachdadh gu h-àbhaisteach ann an dòighean fàs sapphire, bidh an còmhdach uachdar a ’fàs garbh le meud gràin 2-3 tursan nas motha na às aonais innealachadh uachdar. Tha meud gràin anns an t-sreath uachdar neo-eisimeileach bho pharamadairean innealachaidh. Tha an àireamh de chrìochan gràin air an uachdar air a lùghdachadh gu h-èifeachdach. Tha seo a’ leantainn gu strì nas àirde an aghaidh sgaoileadh eileamaidean air crìochan gràin agus tha an ionnsaigh leaghaidh nas ìsle. A bharrachd air an sin, tha an t-strì an aghaidh teodhachd àrd de aloidhean tungstain molybdenum brùthaichte air a leasachadh.

Sgrùdaidhean fliuchadh air alùmanum leaghaidh air meatailtean teasairginn
Tha fliuchadh alùmanum leaghaidh air molybdenum no tungsten gu math inntinneach ann an gnìomhachas sapphire. Gu sònraichte airson pròiseas EFG tha an giùlan fliuchadh alùmanum ann an capillaries pacaid bàs a’ dearbhadh ìre fàis slatan sapphire no riobanan. Gus tuigse fhaighinn air buaidh stuthan taghte, garbh uachdar no faireachdainn pròiseas rinn sinn tomhas mionaideach air ceàrn fliuch [11].
Airson na tomhasan fliuchadh chaidh fo-stratan deuchainn le meud 1 x 5 x 40 mm³ a thoirt a-mach bho stuthan duilleag Mo, MoW25 agus W. Le bhith a’ cur sruth dealain àrd tron ​​t-substrate duilleag meatailt faodar teòthachd leaghaidh alùmanum de 2050 ° C a choileanadh taobh a-staigh leth-mhionaid. Airson na tomhasan ceàrn chaidh mìrean beaga alumina a chuir air mullach nan sampallan duilleag agus às deidh sin

air a leaghadh ann an boinneagan. Chlàr siostam ìomhaighean fèin-ghluasadach an droplet leaghaidh mar a chithear mar eisimpleir ann am Figear 12. Leigidh gach deuchainn leaghaidh an ceàrn fliuch a thomhas le bhith a’ dèanamh anailis air cumadh an droplet, faic Figear 12(a), agus mar as trice bidh bun-loidhne an t-substrate goirid às deidh an tionndadh dheth. sruth teasachaidh, faic Figear 12(b).
Rinn sinn tomhas ceàrn fliuch airson dà shuidheachadh àile eadar-dhealaichte, falamh aig 10-5mbar agus argon aig cuideam 900 mbar. A bharrachd air an sin, chaidh dà sheòrsa uachdar a dhearbhadh, ie uachdar garbh le Ra ~ 1 μm agus uachdar rèidh le Ra ~ 0.1 μm.
Tha Clàr II a’ toirt geàrr-chunntas air toraidhean a h-uile tomhas air na ceàrnan fliuchaidh airson Mo, MoW25 agus W airson uachdar rèidh. San fharsaingeachd, tha ceàrn fliuch Mo nas lugha an taca ri stuthan eile. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil leaghadh alumina a’ fliuchadh Mo as fheàrr a tha buannachdail ann an dòigh fàs EFG. Tha na ceàrnan fliuch a gheibhear airson argon gu math nas ìsle na na ceàrnan airson falamh. Airson uachdar substrate garbh lorgaidh sinn gu riaghailteach ceàrnan fliuchaidh beagan nas ìsle. Mar as trice tha na luachan sin mu 2 ° nas ìsle na na ceàrnan a tha air an toirt seachad ann an Clàr II. Ach, air sgàth mì-chinnt tomhais, chan urrainnear aithris a dhèanamh air eadar-dhealachadh mòr ceàrn eadar uachdar rèidh agus garbh.

Thomhais sinn ceàrnan fliuchaidh cuideachd airson cuideaman àile eile, ie luachan eadar 10-5 mbar agus 900 mbar. Tha an sgrùdadh tòiseachaidh a’ sealltainn nach atharraich an t-aingeal fliuch airson cuideaman eadar 10-5 mbar agus 1 mbar. Is ann dìreach os cionn 1 mbar a bhios an ceàrn fliuchaidh nas ìsle na chaidh fhaicinn aig 900 mbar argon (Clàr II). A bharrachd air an t-suidheachadh àile, is e feart cudromach eile airson giùlan fliuch leaghadh alùmanum an cuideam pàirt ocsaidean. Tha na deuchainnean againn a’ moladh gum bi eadar-obrachaidhean ceimigeach eadar an leaghadh agus na fo-stratan meatailt a’ tachairt taobh a-staigh an ùine tomhais iomlan (mar as trice 1 mionaid). Tha sinn an amharas gu bheil pròiseasan sgaoilidh de na moileciuilean Al2O3 a-steach do cho-phàirtean ocsaidean eile a bhios ag eadar-obrachadh leis an stuth substrate faisg air an droplet leaghaidh. Tha tuilleadh sgrùdaidhean a’ dol air adhart an-dràsta gus sgrùdadh nas mionaidiche a dhèanamh an dà chuid air eisimeileachd cuideam na ceàrn fliuchaidh agus air eadar-obrachadh ceimigeach an leaghaidh le meatailtean teasairginn.